[发明专利]静电电容式触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及根据由于输入操作体接近而使静电电容变化的检测电极在绝缘板上的配置位置检测输入操作位置的静电电容式触摸屏，尤其涉及不受噪声影响而可靠地检测输入操作位置的静电电容式触摸屏。

背景技术

检测手指等输入操作体的输入位置的静电电容式触摸屏被分为：检测由于输入操作体接近而杂散电容增大的检测电极，根据该检测电极的配置位置检测输入操作位置的自电容方式(一线式)；向驱动电极施加预定电平的检测电压，检测由于输入操作体接近而检测电压水平下降的检测电极，根据该检测电极的配置位置检测输入操作位置的互电容方式(二线式)。前者的方式没有对驱动电极进行配线，因此结构简单化，但由于检测的杂散电容是10至20pF的检测困难的微小水平，因此一般采用后者即互电容方式。

在采用互电容方式的静电电容式触摸屏中，将施加检测电压的多个驱动电极和检测检测电压水平的多个检测电极相互正交地进行配线，在驱动电极和检测电压交叉的每个交叉位置监视检测电压水平，根据由于输入操作体接近而检测电压水平下降的检测电极的交叉位置检测输入操作位置(例如，专利文献1)。

这样的静电电容式触摸屏，根据针对检测电极的微弱的静电电容的变化检测输入操作位置，因此容易受到在其表面或背面积层的显示装置上发生的时钟的噪声或由商用交流电源引起的共模噪声的影响，由于这些噪声有时会误检测出输入操作位置。

作为消除该噪声来提高输入操作位置的检测精度的方法，在专利文献2中提出了一种触摸屏，该触摸屏为了检测输入操作位置，从传感器检测出的模拟信号中将AC信号成分作为噪声信号而提取，将相位反转180度后加到原模拟信号上，根据消除了噪声信号的模拟信号检测输入操作位置。

此外，在专利文献3中记载了一种静电电容式触摸屏，其在触摸屏的同一输入操作面上，除了用于检测输入操作位置的主传感器部外，还具备用于消除噪声的副传感器部。在专利文献3中记载的静电电容式触摸屏中，主传感器部和副传感器部的任一方都接收在输入操作面附近发生的种种噪声信号，因此在减法运算部中从主传感器部接收的信号中减去副传感器部接收的信号来消除噪声，根据仅由输入操作的信号构成的来自减法运算部的输出检测输入操作位置。

在上述的专利文献2公开的触摸屏中，需要预先将定义为噪声的固有频率或振幅存储到滤波器中来识别噪声信号，无法消除未被定义为噪声的噪声信号。此外，根据反馈并进行噪声处理后的原模拟信号检测输入操作位置，因此额外需要用于消除噪声的处理时间，无法高速地检测输入操作位置。

此外，在专利文献3记载的静电电容式触摸屏，除了用于检测输入操作位置的主传感器部外还需要设置副传感器部，尤其在静电电容式触摸屏中，将多条主感应线(检测电极)和多条驱动线(驱动电极)矩阵状交叉，因此为了在同一输入操作面上与这些线绝缘地配线副传感器部的副感应线而成为复杂的配线，结构复杂，触摸屏的制造工序也变得繁杂。

此外，针对所有的主感应线进行从检测出的信号中减去副感应线的信号的减法运算处理，因此当输入操作面扩大，配线的主感应线的数量变多时，针对各感应线进行上述的减法运算处理，因此，输入操作位置的检测时间变长，无法高速地检测输入操作位置。

专利文献1：日本特开2012-248035号公报

专利文献2：日本特开2001-125744号公报

专利文献3：日本专利第4955116号公报

发明内容

鉴于上述的现有问题而提出本发明，其目的在于提供一种静电电容式触摸屏，其无需大幅度地变更现有触摸屏的结构，容易判别噪声信号，高精度地检测输入操作位置。

此外，目的在于提供一种静电电容式触摸屏，即使输入操作面的面积变大，也无需大幅度地变更现有触摸屏的构造，能够高速地检测输入操作位置。